具体描述
本书是作者近20年来持续在煤焦和炼铁领域进行科研工作的总结。本书内容共分九章：第1章主要从煤的成因因素出发，讨论标志各种成因因素作用程度的最佳指标和评述现行炼焦煤质量各种指标的优缺点。并对标志炼焦煤的第三成因因素指标作了研究和探讨。第2章以不同变量程度炼焦煤的各种煤炭显微组分为对象，详述其在加热过程中的动态和其各自形成焦炭质量的影响。第3章叙述焦炭在高炉中的作用和一系列化学反应，以及焦炭在高炉中劣化因素、劣化过程中富氧喷吹煤粉在焦炭劣化的影响。第4章研究大高炉不同喷吹煤粉水平下，不同断面位置的风口焦和其相应入炉焦各种常规和非常规检测指标的对比，从而推测焦炭在高炉中性质变化的规律。第5章研究风口喷煤粉在回旋区未燃尽残炭和从高炉顶逸出残炭的数量和性状，从而推断高变质程度无烟煤和低变质程度烟煤各种煤岩显微组分在风回旋区燃烧的性状和其随气流上升到炉体的经历对高炉生产和高炉中焦炭的影响。第6章叙述创建模拟高炉软融带碳溶反应条件的首要条件。第7章是基于前6章所述的科研结果和生产效果，提出现行焦炭质量指标M40，M10，CRI和CSR对焦炭中高炉中劣化的模拟性不够完善，并有可能因此形成错误导向，致使企业提高焦炭原料成本和国家的炼焦煤资源不能获得应有的合得利用。第9章列述目前与炼焦煤和高炉焦炭有关领域的各种现状，并提出煤焦科研工作应承担的任务。
冶金史鉴：从焦化到冶炼的百年回溯 作者： 知名冶金史学家 史铁炉 出版社： 工业遗产出版社 出版日期： 2023年10月 字数： 约1500字 --- 内容提要： 《冶金史鉴：从焦化到冶炼的百年回溯》并非聚焦于某一特定原料或工艺的深度技术解析，而是以宏大的历史视角，勾勒出钢铁工业从诞生、发展到现代化的漫长历程中，各个关键环节（尤其是能源转换与冶炼技术）的演变轨迹。本书旨在为读者提供一个关于冶金工业生态系统的全面图景，深入探讨技术创新如何驱动社会变迁，以及不同历史时期对原料和设备要求的相互影响。 本书结构与核心内容： 本书共分七个宏大的章节，辅以大量的历史文献、工程图纸的复印件和冶金遗址的实地考察报告，力求还原一个真实、立体的冶金历史画卷。 第一章：史前至中世纪的火与铁的黎明 本章追溯了人类对火的掌握如何逐步引向金属的冶炼。重点不在于介绍任何现代化的煤化工过程，而是探讨早期冶金对木炭的依赖性，以及这种依赖如何塑造了早期工业的地理布局。 早期还原剂的演变： 从自然界中的高岭土和硫磺，到人工制作的木炭。详细分析了古代木炭炉的结构原理，以及木炭在早期还原过程中扮演的纯碳源角色。 早期矿石的获取与预处理： 侧重描述古代冶炼者如何通过简单的破碎、筛选和热处理（如焙烧）来改善铁矿石的冶炼性能，但完全避开了关于焦化过程的任何描述。 欧洲与东方的对比： 比较了古罗马的露天冶炼与中国汉代的高炉雏形在能源消耗和产品质量上的差异，强调其能源结构主要依赖林业资源。 第二章：工业革命的引擎：能源的集中与气化革命 本章将重点放在18世纪末至19世纪中叶，技术飞跃的关键时期。核心讨论的是如何从分散的木炭冶炼转向集中化的化石燃料冶炼，这一转变对大规模生产的意义。 早期焦化雏形的出现与局限： 简要提及早期矿工和焦化工人为了提高热效率，开始尝试将煤炭进行简单的预热处理，但强调这些早期尝试的粗放性质，与现代精确的炼焦工艺相去甚远。描述了早期高炉对“热值稳定”的燃料的渴求，以及如何通过经验主义来选择合适的“黑金石”。 鼓风技术的突破： 详细分析了纽科门和瓦特蒸汽机的出现如何使大规模的鼓风成为可能，这是冶炼炉热强度得以提高的根本前提。重点探讨了风箱到机械鼓风机的过渡，而非燃料的性质变化。 早期高炉的几何结构与热效率： 基于19世纪初期的工程图纸，分析了早期铸铁炉体的设计特点，以及操作人员如何通过炉衬的厚度和炉身形状来间接控制热量分布。 第三章：19世纪末的钢铁洪流：转炉与平炉的兴起 本章深入探讨了化学冶金学（Metallurgical Chemistry）的兴起，这使得人们开始理解炉内发生的复杂化学反应，从而可以更精确地控制炉渣和金属的成分。 从“经验”到“科学”： 描述了化学家如何开始量化燃料燃烧产生的热量以及对氧化铁的还原能力，这些研究极大地推动了冶炼技术的标准化。 平炉的统治地位与燃料选择： 分析了西门子-马丁平炉如何实现对炉内温度的精确控制，并讨论了当时如何选择用于加热炉膛的各种燃料——包括早期的发生炉煤气和重油——来达到所需的超高温，重点是热源的多样性，而非单一煤种的特性。 炉渣对冶炼过程的调控： 详细阐述了炉渣在除去杂质（如硫和磷）中的作用，以及如何通过调整石灰石用量来影响炉渣的碱度，但这与原料煤的直接关系甚微。 第四章：能源的结构性转型：电力冶金与特殊合金的探索 随着20世纪的到来，电力的应用开始渗透到冶金领域。本章关注的是冶炼技术如何脱离单纯的碳基燃料依赖，向更精细的方向发展。 电炉的出现与优势： 探讨了电弧炉和电阻炉在生产高品质钢材（如工具钢和不锈钢）方面的巨大优势，这些工艺极大地降低了对传统固体燃料质量稳定性的要求。 非碳还原剂的尝试： 简要提及了铝热法等使用活性金属作为还原剂的技术，显示了冶金学家对摆脱传统固态碳源的探索。 早期合金冶炼的挑战： 描述了如何在高温下稳定地将铬、镍等元素加入钢液中，强调温度控制和真空环境的重要性，而非依赖特定类型的焦炭。 第五章：战后重建与全球化：大规模生产的效率极限 本章关注二战后至20世纪末，钢铁生产如何进入追求极致规模和效率的时代。 氧气顶吹转炉（BOF）的革命： 详细分析了氧气如何取代了大量固体还原剂和燃料，直接吹入铁水中进行脱碳和精炼，这一技术极大地改变了对输入铁水（生铁）的要求，从而间接降低了对传统固体燃料质量的依赖性。 连续铸造技术的普及： 探讨了连续铸造如何缩短了生产链条，提高了金属的利用率和组织均匀性，这与原料的制备阶段是分离的工艺革新。 能源多元化下的炉料评估： 介绍了现代炼铁厂开始对铁水（高炉产物）进行化学分析，而不是仅仅依赖于操作人员对“燃料”的感官判断，关注化学成分的精确控制。 第六章：环境压力与可持续发展下的冶金前沿 本章转向20世纪末至21世纪初，环境法规的日益严格如何迫使冶金工业寻找更清洁的替代方案。 废钢循环利用的兴起： 阐述了电炉炼钢比例的增加，强调了废钢作为主要原料对传统高炉/焦化体系的冲击和补充作用。 替代性燃料与能源效率： 讨论了如何利用各种副产煤气（如转炉煤气、发生炉煤气）来优化工厂的能源平衡，实现内部能量的回收，而非集中讨论某一种煤炭衍生物的特性。 过程模拟与数字化管理： 介绍了利用计算机模型来预测热力学平衡和流体力学行为，实现对整个生产流程的优化，这是一种超越单一物料性质的控制手段。 结语：历史的教训与未来的方向 本书的结语总结了钢铁工业的百年发展史，强调技术进步的驱动力是多方面的——包括能源获取、化学理解、工程设计和环境责任。历史表明，冶金的未来在于系统的集成化优化和对可再生资源的探索，而非仅仅依赖对某一特定碳基原料的深入挖掘。本书旨在提供一个广阔的历史框架，供研究者和工程师参考，理解现代钢铁工业是如何一步步走来的。
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